מה זה מעבד?

המעבד הוא אולי החלק הידוע ביותר של חומרת המחשב בעולם, אם כי לא תמיד מהסיבות הנכונות. זה לא נדיר לשמוע אנשים קוראים לכל המחשב או אפילו משהו כמו נתב "מעבד". למעשה, א מעבד יחיד יכול להתאים בכף ידך, והוא ללא ספק הרכיב החשוב ביותר בכל אחד מַחשֵׁב. הנה כל מה שאתה צריך לדעת על מעבדים.

המוח של המחשב

בפשטות, יחידת העיבוד המרכזית (או ה-CPU) היא המוח של המחשב, הרכיב שעושה את החשיבה בפועל. על מנת לעשות את החשיבה הזו, מעבדים מורכבים מליבה אחת או יותר שכל אחת יכולה לבצע עומסי עבודה. מעבדים דורשים גם גישה לזיכרון שבו ניתן לאחסן נתונים, וככל שהזיכרון הזה מהיר יותר, כך ניתן לבצע משימות מהר יותר. באופן אידיאלי, מעבד מקבל את הנתונים שלו מה-RAM (שהוא מהיר למדי ויכול לאחסן כמות גדולה של נתונים) או מהמטמון שלו (שהוא חלק מהמעבד ומהיר, אבל מאחסן רק מעט נתונים) במקום דיסק קשיח או SSD.

כמעט כמו כל סוגי המעבדים האחרים, מעבדים יכולים לבוא בסוגים שונים המכונה ארכיטקטורות ערכות הוראות (או ISAs), שהוא המרכיב הבסיסי ביותר של מעבד. ההבדלים בין שני ISAs נפרדים הם לעתים כה קיצוניים עד שתוכנה שפועלת על ISA אחד כנראה לא פועלת על אחרת. אפילו מעבדים שמשתמשים באותו ISA עשויים להשתמש במיקרו-ארכיטקטורה אחרת, דרך נוספת שבה מתוכננים מעבדים, אם כי לא בסיסיים כמו ה-ISA. מיקרו-ארכיטקטורות שונות מציעות רמות שונות של ביצועים, יעילות ותכונות.

הנה מה שמייחד את ה-CPU: הוא טוב מאוד בביצוע משימות בסדר סדרתי, רציף, בניגוד לביצוע דברים רבים במקביל, או בו-זמנית. זו הסיבה שהמעבדים הראשונים הגיעו עם ליבה בודדת בלבד, ואפילו שני עשורים לאחר הופעת הבכורה של הדו-ליבה הראשונה מעבד, רוב שבבי הצרכנים מציעים שמונה ליבות או פחות, אם כי מעבדי שרתים גדולים מציעים בדרך כלל בין 32 ל-128 ליבות. מעצבי מעבדים מתמקדים באספקת שיפורים לביצועים לכל ליבה על ידי הגדלת מהירות השעון או התדר (כמות העבודה או ההוראות שהושלמו בשנייה) והוראות לשעון, שתלוי ב מיקרו ארכיטקטורה.

נוף המעבדים והחברות שמעצבות אותם

אמנם יש הרבה מעצבי מעבדים בעולם, אבל אני הולך להתמקד רק בגדולים והחשובים שבהם; חברות רבות לייצור מעבדים מייצרות שבבים עבור אלקטרוניקה כמו מחשבונים ומכונות תעשייתיות, שהם לא בדיוק סופר מעניינים. כשזה מגיע למחשבים, טלפונים ומרכזי נתונים, יש מעט שחקנים באופן מפתיע.

החברות הגדולות כיום הן אינטל, AMD, Arm ו-RISC-V International. כולכם מכירים את אינטל: זו אחת מחברות המחשבים הוותיקות בעולם. אינטל המציאה את ה-x86 ISA, אותו היא חולקת עם AMD, ושתי החברות נמצאות בתחרות מאז שנות ה-90. ואז יש את Arm, שמתחזקת את ARM ISA ומעניקה לו רישיונות לחברות אחרות כמו אפל, סמסונג וקוואלקום, היוצרות מעבדי ARM מותאמים אישית עם ביצועים טובים יותר בהשוואה למעבדים הרגילים של Arm ליבות ARM. לעומת זאת, RISC-V International מאפשר לכל אחד להשתמש ולשנות את RISC-V ISA שלו, שהוא בתקן פתוח.

אינטל ו-AMD, למרות היותם הוותיקות מבין החברות הללו, הן גם מהמצומצמות ביותר ומייצרות רק מעבדים למחשבים אישיים ומרכזי נתונים. אינטל הייתה מעורבת בשלב מסוים בשוק הטלפונים, אך לבסוף ויתרה על תוכניותיה להשתלט על הסמארטפונים. זרוע ושותפיה מחזיקים כמעט בכל דבר, לעומת זאת. טלפונים וסמארטפונים היו המעוז המסורתי של מעבדי ARM, אבל חברות כמו אמזון וגוגל מציגים את ARM למרכז הנתונים, ואפל וקוואלקום אפילו לוקחות את המאבק מול אינטל ו-AMD ב מחשבים אישיים.

עם זאת, ל-RISC-V אין כמעט נוכחות בשווקים מכריעים זה, ובמקום זאת הוא צובר מקום בעיקר ביישומים תעשייתיים. ובכל זאת, ל-RISC-V International ולשותפיה יש תוכניות להעביר את ה-ISA למחשבים אישיים, סמארטפונים ומרכזי נתונים כדי להתחרות באינטל, AMD ו-Arm. בשנים הקרובות, נראה אם ​​RISC-V עומד לשבש ברצינות את הסטטוס קוו, שלא הופרע שנים רבות.

משמעות המעבדים לביצועי המכשיר שלך

ה-CPU הוא אחד המרכיבים החשובים ביותר במכשירים כמו מחשבים אישיים וסמארטפונים, בין אם זה על משחקים, פרודוקטיביות או עשיית דברים מזדמנים כמו גלישה באינטרנט או צפייה בסרטונים. יש הרבה מאוד מעבדים שונים בחוץ עם שילובים שונים של מיקרו ארכיטקטורות, ליבה ספירות ותכונות אחרות, כך שאי אפשר לתת סקירה מלאה של מה להיזהר במפרט דַף. אם אתה המשתמש הממוצע ואתה מחפש לקנות א מעבד מעולה, יש לי כמה טיפים בשבילך.

אחד הדברים החשובים ביותר שיש להבין הוא שיש יותר ליבות לא תמיד אומר יותר ביצועים. לא כל האפליקציות יעשו שימוש בכל ליבה, והיישומים שכן משתמשים בהרבה ליבות נוטות להיות ליצירת תוכן, כמו לעיבוד סרטונים או יצירת מודלים תלת מימדיים. זה לא רעיון רע להשיג מעבד מודרני עם הרבה ליבות, אבל לעתים קרובות אתה יכול למצוא עסקה טובה יותר על ידי בחירה במשהו עם מעט פחות ליבות אלא אם כן אתה יודע שאתה צריך כל ליבה אפשרית.

גיימינג במיוחד הוא עומס עבודה מסובך עבור מעבדים, מכיוון שמהירויות שעונים גבוהות והרבה מטמון הן התכונות החשובות ביותר ב- מעבד משחק מעולה. עם זאת, אפילו מעבד קצה נמוך עשוי לבצע ביצועים זהים למעבד קצה גבוה אם תבחר בהגדרות גרפיקה שמגדירות את קצב הפריימים נמוך יותר. לדוגמה, מעבד אחד עשוי להיות מסוגל רק 90 FPS במשחק כמו ג'דיי מלחמת הכוכבים: הישרדות בעוד שאחר יכול לעשות 120 FPS, אבל אם אתה משחק ב-60 FPS, שני המעבדים יהיו מסוגלים באותה מידה. אם אתה בסדר עם 60 FPS הקלאסי, אפילו מעבדים זולים יעשו את העבודה.

לבסוף, אם אתה רוצה לקבל את הרעיון הטוב ביותר לביצועי המעבד, תצטרך לקרוא כמה ביקורות, וזה חל על מחשבים נייחים, מחשבים ניידים וסמארטפונים. תצטרכו לנפות הרבה גרפים וטבלאות מלאות במספרים, אבל כך תבינו איזה מעבד הכי מתאים למה. גיליון מפרט לעולם לא יספר לך את הסיפור המלא, ולעולם אל תסכים לקבל שיווק בערך נקוב. ואל תדאג יותר מדי בניסיון להשיג את המעבד המושלם. רוב הסיכויים הם שרוב הצ'יפים יעבדו מצוין עבור כל מה שאתה מנסה לעשות.